全球农业依赖大豆（Glycine max L.）来获取蛋白质和油脂。然而，大豆的收获后储存常常会导致质量和数量的下降。这些损失归因于呼吸作用、生理老化、昆虫侵害、真菌定殖和霉菌毒素的产生（Ramya等人，2024年；Zhou等人，2021年）。许多地区的温度和湿度升高会降低大豆种子的活力、营养价值和经济价值（Yang等人，2020年）。黄曲霉素B1（AFB1）是一种由Aspergillus flavus和A. parasiticus产生的强致癌物质，其存在会阻碍国际贸易（Kenari等人，2020年）。此外，尤其是豇豆象（Callosobruchus maculatus）的侵害会通过直接取食造成储存损失，并促进未来的真菌感染。
传统的储存损失缓解方法依赖于合成杀菌剂和杀虫剂。虽然这些方法在短期内有效，但长期使用引发了对抗性病原体株系的发展、环境污染以及食品中有害残留物的问题，从而危及人类健康和生态系统（Arora和Sood，2020年）。因此，农业界越来越倾向于开发可生物降解且无毒的作物保护替代品。在这方面，源自天然聚合物的可食用薄膜和包覆层已成为一种可行的选择（Kumar和Choudhury，2022年）。该领域的最新进展包括使用生物聚合物纳米颗粒来稳定和输送精油，以用于收获后的种子保存（Ali等人，2025年）。
壳聚糖是一种可生物降解的多糖，它在种子表面形成一层薄膜，调节气体交换并减少水分吸收，从而降低代谢活动和降解（Giroto等人，2024年）。除了作为物理屏障外，壳聚糖还能激活植物的防御机制，在各种压力条件下增强抗氧化酶（如超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性（Reddy等人，1999年；Hosseini-Moghaddam等人，2024年；Behboud等人，2024年；Arif等人，2023年），尽管在当前研究的特定储存条件（28°C，75% RH）下尚未观察到这种效果。这种酶活性有助于消除储存过程中产生的活性氧，从而减少脂质过氧化和丙二醛（MDA）的积累。Yang等人（2020年）和He与Wu（2025年）的研究表明，壳聚糖包覆层可以在储存期间将大豆的发芽率提高20–40%，并将黄曲霉素污染减少80%以上。此外，壳聚糖本身具有杀虫特性，通过添加生物活性化合物可以进一步增强这种效果（Zhou等人，2021年）。
植物精油（EOs）是一类广泛研究的天然物质，因其对控制储存货物中的害虫和疾病有效而受到重视。这些挥发性芳香混合物具有抗菌、抗氧化和驱虫特性（Shahdadi等人，2023年）。然而，关于同时解决种子发芽、氧化应激、真菌侵害和长期储存期间昆虫损伤的壳聚糖-精油复合材料的综合研究仍然较少。艾草（Artemisia argyi H.Lév. & Vaniot）是东亚常见的草本植物，其产生的精油（MEO）具有显著的农业潜力（Zhang等人，2024年）。MEO对Aspergillus flavus具有抗真菌活性（Luo等人，2022年），对Callosobruchus maculatus具有杀虫效果（Demirbolat等人，2022年）。然而，精油的广泛应用受到其高挥发性、易氧化、水溶性差以及在高浓度下可能具有植物毒性的限制（Arora和Sood，2020年）。
将精油封装在壳聚糖中可以减缓挥发性化合物的释放，增强抗菌效果并降低植物毒性风险（Kumar和Choudhury，2022年）。初步研究结果令人鼓舞；例如，He和Wu（2025年）的一项研究表明，壳聚糖-大蒜提取物复合材料增强了储存大豆种子的抗氧化活性并抑制了真菌生长。此前大多数关于壳聚糖-精油包覆层的研究使用的储存时间较短（通常≤60天）或相对湿度较低（≤60% RH），因此在高湿度（75% RH）下的长期储存效果尚不明确，而这种条件更接近实际的热带和亚热带储存环境。因此，本研究的具体目标是：（1）评估其在维持种子发芽率方面的效果；（2）通过SOD和MDA测量评估其增强抗氧化防御的能力；（3）确定其对真菌污染和黄曲霉素B1合成的保护作用；（4）量化储存条件下C. maculatus对种子的虫害减少程度。这一全面评估旨在验证该包覆层作为合成种子保护剂的可行且环境可持续的替代品。
